長慶油田低滲透油藏井筒配套技術應用研究

殷 宏

（長慶油田公司第六采油廠，陜西西安 410200）

1 低滲透油藏概況

長慶油田第六采油廠低滲透油藏儲量豐富，含油面積100km2，探明地質儲量約10.5億t，動用地質儲量2.5億t，可采儲量4 975萬t，標定采收率19.9%。長慶油田地處鄂爾多斯盆地南部的黃土高原，地表溝壑縱橫環境及自然條件十分復雜。到目前為止，已開發29個油田，油水井6 803口，平均單井日產液5.9m2/d，日產油3.0t。主要開發層位為侏羅系延安組和三疊系延長組。延安組油層埋深1 100～2 000m，有效滲透率（10～100）×10-3um2，孔隙度13%～17%。三疊系延長組油層埋深650～2 100m，有效滲透率（0.3～1）× 10-3μm2，孔隙度11%～13%，屬特低滲透油田，不壓裂無初產，需采用大型水力壓裂投產[1]。

近年來，針對低滲透油藏開發過程中存在非均質性強，大斜度井多，低產低液井多等問題，開展了舉升工藝、卡封工藝等井筒配套工藝技術的研究與應用，形成了小泵深抽、連續桿深抽、高溫電泵深抽等系列舉升工藝，以及防偏磨治理工藝、清防蠟工藝、油層保護等舉升配套工藝，為低滲透油田的持續穩定發展提供了有力的技術支撐。

2 井筒舉升配套工藝技術

2.1 井筒舉升工藝

低滲油藏存在一些固有的缺點，比如能量不足，產量不高，并且有著較深的液面，因此要采用機械深抽工藝來操作，但是具體用哪種機械來操作還需要進行不斷地試驗，在多次測試后，開發出三種方法，分別是采用小泵、連續桿和高溫電泵來進行深抽。

2.1.1 小泵深抽工藝

小泵深抽工藝也在不斷地發展和更新，根據小泵的不同尺寸又分為很多類型，懸掛泵具體的規格分別是∮32mm，∮38mm和∮44mm，配套都是12型游梁機或700型皮帶機。

∮44mm懸掛泵的泵下深度為1 800～2 000m；∮38mm懸掛泵的泵下深在2 000～2 200m。有些井經常出現套壓較高的情況，恰恰可以利用套壓強這個特點再配合使用小泵長尾管深抽技術，對于這種技術中的尾管長度可以適當進行調整，一般是長600m比較適宜，運用這種技術工藝井的代表是車古201-斜8井，由于這個井就存在套壓高的實際情況，具體為5.0MPa，所以在2005年11月就已經采用了這種工藝，這個井的泵下深度為2 199.52m，用了這個技術以后，出油量有了較大提升，增加6.0t/d，累增油1 983t。

32mm懸掛泵的泵下深在2 300～2 500m。從當前情況來看，已經有十二口井運用了這種技術，并且都取得了很好的效果，義43井就是其中之一。這個井起初在供液方面總出問題，僅在2009年就出現了3次問題，到10月更是不再出液，基于這種情況，進入2010年后，就開始將∮32懸掛泵深抽工藝引進來，剛剛投入使用的最初級階段，每天出液量為4.8t，每天出油量為4.4t，同時也能夠具有連續性，現在來看每天出液4.2t，每天出油3.9t，累增油2 125t。

2.1.2 連續桿深抽工藝

針對低滲透油田油井由于供液能力差，液面下降快，產量遞減幅度大，有效提液量減少，以及抽油桿柱易斷脫或桿管偏磨等問題，應用連續桿深抽工藝，解決了低滲油田超深抽問題[2]。該工藝技術有一定的優勢：

（1）連續抽油桿是整體的一根桿，只有頭部和尾部有銜接的節點，中部不存在接頭處，這樣就可以避免出現經常需要維修的問題，因為長期使用以后接頭處會有磨損、腐蝕或者松動的情況。

（2）這種工藝所用的是斷截面的設計，不僅兼顧了科學性，還盡量使得抽油桿和油管在工作時不會大面積磨損。

（3）連續抽油桿不像以往的設備采用的是活塞技術，這樣不僅能夠推動桿柱以更快的速度降落，同時也使得沖擊的過程延長，繼而提升了產量。

（4）如果連續抽油桿的直徑稍大，也能夠套入到比它小的油管中，所以能夠緩沖桿柱的壓力，而下泵深度可達到1 500m以上，能夠有效提高油井產量。

該工藝在采油六廠共實施45口井，泵掛深度在1 500～2 000m，初期平均單井日增油4.2t。

2.2 井筒舉升配套工藝

2.2.1 清防蠟工藝

根據不同區塊油藏特點，開展了不同清防蠟工藝技術的研究與應用，包括機械清蠟、熱力清蠟、化學清防蠟、防蠟桿防蠟、空心桿熱洗清蠟、電磁防蠟器防蠟等清防蠟工藝。

2.2.1.1 空心桿熱洗清防蠟技術

針對熱洗清防蠟工藝熱效率低，用的洗井液多，而且影響抽油泵的時效，對敏感性油層還可能造成傷害等缺點，研究推廣了空心桿熱洗清防蠟工藝。其原理是將空心抽油桿下至結蠟深度以下50m，下接實心抽油桿，熱載體從空心抽油桿注入，經空心抽油桿底部的洗井閥正循環，從抽油桿和油管的環形空間返出（圖1）。

圖1 空心桿熱洗清防蠟工藝管柱示意圖

該工藝具有兩大優點：一是徹底避免了油層污染；二是由于減少熱水介質的循環容積，提高了熱效率和熱洗質量，縮短了施工時間、熱洗后油井排水時間，提高了油井有效生產時率。目前該工藝已推廣應用了65口井，熱洗后油井排水時間小于12h，比傳統泵車洗井后排水時間減少3～4d，油井洗井周期平均延長30d，應用情況好，有進一步推廣的空間[3]。

2.2.1.2 自噴井清防蠟技術

隨著自噴井開發的深入，地層能量降低，井口溫度也隨之降低，原油中溶解的蠟開始析出，造成油井結蠟。自噴井結蠟問題是影響自噴井產量的重要因素之一，為了延長自噴井生產周期，依據各井套、油壓的高低，井筒內部管柱情況，各井油質情況，經過實踐和分析，對清蠟技術手段逐步拓寬，主要采取了以下4種清蠟方式，確保自噴井自噴生產最優化，實現了長期穩定生產。

（1）直流電動絞車機械清蠟技術代替人工機械清蠟。電動清蠟絞車解決了原來人力操作費時費力，效率比較低的問題。

（2）熱油介質清蠟為機械清蠟的有益補充。對于油壓套壓不高的井，或因其他原因無法正常實施絞車清蠟的井，使用熱油清蠟是一種較為理想的清蠟方式。

（3）清防蠟藥劑清蠟技術作為輔助清防蠟技術。

（4）多種清防蠟技術有機結合。對同一口井不局限于一種單一的清蠟方式，采取多種有效措施配合實施。通過實踐發現，多種措施綜合清蠟效果更為明顯，由于清蠟方式作用機理及效果不一樣，相互間起到了互補作用。主要模式有電動絞車+熱油介質、電動絞車+清防蠟藥劑、電動絞車+熱油介質+清防蠟藥劑、熱油介質+清防蠟藥劑。

2.2.2 偏磨治理工藝

為了摸索低滲透油藏抽油井桿、管偏磨的分布規律，對發生桿、管偏磨的抽油井進行了統計分析，有以下特點：

（1）偏磨位置：具體來看偏磨率比較高的位置是從泵掛到它以上400m的地方，偏磨占79.16%，另外的位置就是造斜點附近100m以內，磨損占6.82%。

（2）偏磨位置或具體的程度：接口的地方在抽油桿上是磨損最嚴重的，接箍的地方有時候會掉落，有時候出現大塊磨損，但是桿體通常磨損較小；對于油管來說，通常是內部的管壁上出現不平整的跡象，嚴重時也可能出現縫隙。

（3）沉沒度是最可能影響油管和抽油桿磨損程度的因素，深度過低和過高都可能會產生更大的磨損，這個深度數值在150～600m時，磨損程度會減少。

（4）產生偏磨有很多原因，但是根據研究分析發現，井斜角的影響較小。

（5）在偏磨井的數量中，4/5都是含水量較多的，一般來說都會達到3/5的水量。

2.2.3 偏磨治理的主要技術

2.2.3.1 桿管綜合配套技術

抽油管扶正與拉伸可以用來幫助減輕桿、管的磨損程度，對管的扶正其實就是將桿和管盡量分開，不會因為長期的工作而碰撞和摩擦，繼而產生不同程度的磨損。拉伸原理主要油管錨定技術、抽油桿底部加重技術，使抽油桿處于拉伸狀態，使中和點下移，減少了油管、抽油桿的磨損。

通過統計分析，采用扶正加拉伸技術治理的偏磨井平均免修期延長110 d。

針對深抽井桿柱扶正和拉伸技術治理偏磨出現加重桿偏磨、彎曲變形，開發加重桿調彎防脫扶正器，解決了加重桿的偏磨問題。

讓抽油桿呈現出轉動的狀態，這樣一來即便產生摩擦也是非常均勻的，磨損程度也會差別不大。如果用這樣的方式減少磨損，就必須用到一種裝置，那就是抽油桿旋轉器，使抽油桿和油管均勻磨損。主要應用于低效益的偏磨油井上，是一種經濟有效的防偏磨工藝。在全廠共實施7口井，平均免修期為283d，延長免修期70d。

2.2.3.2 腐蝕偏磨油井的保護技術

采用陰極保護器治理。對于有些井所開采的液礦化度較高，并且還經常會有一定的腐蝕性，這樣的井所使用的桿管更容易出現磨損的情況，嚴重的話還有可能造成油管滲漏，或者桿掉落的情況，這時可以采用陰極保護器、桿管配套措施。具體會在兩個井中進行操作，如果期間進行了治理，那么在此之前的免修期70d，在此之后可以將時間再延六個月。

使用抗磨耐蝕油管和DSW抽油桿治理。抗磨耐蝕油管內部使用具有自潤滑和超硬金屬等多種料與環氧、尼龍等樹脂復合而成的粉末涂料涂覆在油管內壁，形成一種耐磨和優良防腐性能的保護層，該涂層能將腐蝕性介質與油管本體徹底隔離，DSW抽油桿是在高強度抽油桿外表面鍍一層惰性元素，使抽油桿得到較好的保護。共治理6口井，如果期間進行了治理，那么在此之前的免修期156d，在此之后可以將時間再延289d。

使用內襯油管配套小直徑接箍治理。這種油管與其他不同之處在于它的內壁上會有非常光滑的一層膜，也正因為它光滑的性質，所以內部的摩擦力非常小：該油管材料優質，柔軟又不失韌性，并且比一般的材料更具有抗腐抗磨的特性；接箍處如不好好處理，很容易出現問題，所以在選擇材料時，首要考慮的就是耐磨性，有22口井分布在渤南、大北等油田，與之前相比，平均免修期延長五個月。

2.2.3.3 利用測試資料的優化管柱、減少偏磨

陀螺測斜技術的應用。部分老井沒有井身軌跡資料，在偏磨井治理方案的構思時，可用的資料不多，可以通過陀螺測試曲線將井斜角固定好，還要考慮到方位角變化，驗證目前井身軌跡現狀，使方案的設計更加有針對性，從而最大限度地提升治理效果。我廠引進了陀螺測斜儀，為治理偏磨井，提供井身軌跡數據。目前應用3口井，效果良好。

油管無損檢測技術的應用。油管無損檢測技術利用缺陷油管的漏磁原理，通過油管現場無損檢測系統軟件檢測，并以曲線的形式在線顯示出來。很多油田用的這個工藝，比如渤南油田、大王北油田等，可有效地將帶傷油田評估出來，具體數值是5 200m以上。

2.2.4 井筒油層保護工藝

低滲透油田中有大量油井需定期熱洗清蠟，酸化作業，檢泵維護。部分井作業后含水長期居高不下，含水、產量不能恢復到正常水平。調查渤南油田2018年以來，檢泵或熱洗后含水上升井每年發生30口左右，日油能力下降22～40t/d。針對這種問題，應用了防漏洗井器，在低滲透區塊安裝使用30余口井，效果明顯。

此外，準備在低滲透油田，應用防倒灌工藝管柱，減少地層漏失，提高清防蠟效果。目前試驗二口井埕913-3、埕913-4井，正在跟蹤。

3 結論與認識

1）小泵深抽工藝是一項成熟技術，已成為低滲透油田主導舉升工藝，并形成了工藝技術系列。

2）連續桿深抽工藝具有提高系統效率、減少抽油桿與油管之間磨損等特點，將是低滲透油田主力推廣的深抽工藝。

3）高溫電泵深抽工藝是電泵工藝技術新突破，提高了電泵工藝應用水平，豐富了機械采油技術，為同類油田的有效開發提供了有力的技術支持和寶貴的經驗。

4）多年的努力與實踐，清防蠟技術手段逐步拓寬，形成了獨具特色的空心桿熱洗清防蠟工藝和直流電動絞車機械清蠟技術。

5）采取桿柱扶正、加重、抗磨管、抗磨接箍、合理選擇工作參數、陀螺測斜、油管檢測等多措并舉、綜合治理，有效地減少桿管偏磨，延長了油井免修期。

6）機械卡封技術在長慶油田低滲透油田的應用中見到了較好效果，并形成了找水、定位等綜合配套技術，保證了卡封的效果。